DE3882137T2

DE3882137T2 - METHOD AND DEVICE FOR FORGING A ROLLER WHEEL RIM FROM ONE PIECE.

Info

Publication number: DE3882137T2
Application number: DE19883882137
Authority: DE
Inventors: Rene Garcia
Original assignee: Caterpillar Inc
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 1987-03-13
Filing date: 1988-02-22
Publication date: 1994-02-10
Anticipated expiration: 2008-02-23
Also published as: FR2612095A1; EP0353231B1; WO1988006931A1; DE3882137D1; FR2612095B1; EP0353231A1; EP0353231A4

Description

Technical area

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schmieden eines hohlen Metallteils, und insbesondere einer Laufrollenfelge für ein Laufwerkfahrzeug.The present invention relates to a method and an apparatus for forging a hollow metal part, and in particular a track roller rim for a track vehicle.

State of the art

Die Laufrollenfelgen von Laufwerkfahrzeugen bestehen im allgemeinen aus zwei komplementären Teilen, die koaxial miteinander verschweißt sind. Jedoch ist das gegenwärtig verwendete Verfahren zum Erzeugen der zweistückigen Laufrollen zeitaufwendig und kostspielig. Tatsächlich ist erforderlich, daß die Enden der Teile, die aneinander befestigt werden sollen, vor dem Schweißen bearbeitet werden. Auch erfordert es beträchtliche Vorsicht, eine geeignete Ausrichtung der Teile zu gewährleisten, die in anstoßender Weise aneinander geschweißt werden sollen, um die Herstellung defekter Rollen zu vermeiden.The roller rims of tracked vehicles generally consist of two complementary parts welded together coaxially. However, the method currently used to produce the two-piece rollers is time consuming and expensive. In fact, it requires that the ends of the parts to be secured together be machined before welding. Also, considerable care is required to ensure proper alignment of the parts to be welded together in abutting fashion in order to avoid the production of defective rollers.

Um derartige Probleme zu lösen, wurden verschiedene Versuche unternommen, einstückige Laufrollenfelgen aus einem einzigen Metallrohling herzustellen. Unglücklicherweise ist die vorgeschlagene Lösung, die aus dem Umformen des Rohlings schrittweise unter Verwendung mehrerer austauschbarer Formen bestand, nicht ganz zufriedenstellend, da sie hohe Investitionen mit sich brachte und ferner erforderte, daß ziemlich zahlreiche und schwierige Handhabungsvorgänge von dem Personal durchgeführt werden müssen bei Verwendung dieser Verfahren.In order to solve such problems, various attempts have been made to produce one-piece roller rims from a single metal blank. Unfortunately, the proposed solution, which consisted of forming the blank step by step using several interchangeable molds, is not entirely satisfactory, since it entailed high investments and also required quite numerous and difficult handling operations to be carried out by the personnel using these processes.

JP-A-5841643 zeigt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schmieden einer Rolle. Zu diesem Zweck werden Metallformen verwendet, die in geschlossenem Zustand einen Hohlraum definieren, dessen eines Ende durch einen unteren Stempel geschlossen ist. Die Formen können in der geschlossenen Position verriegelt werden. Ein oberer zylindrischer Stempel ist vorgesehen, um das Material eines Metallrohlings, der in dem Hohlraum angeordnet ist, gegen die Innenoberfläche des Hohlraums zu drücken. Um die geschmiedete Rolle aus dem Hohlraum zu entfernen, wird der zylindrische obere Stempel entfernt und die Formen werden auseinanderbewegt.JP-A-5841643 shows a method and an apparatus for forging a roll. For this purpose, metal molds are used which, when closed, define a cavity, one end of which is closed by a lower punch. The molds can be locked in the closed position. An upper cylindrical punch is provided to press the material of a metal blank arranged in the cavity against the inner surface of the cavity. To remove the forged roll from the cavity, the cylindrical upper punch is removed and the molds are moved apart.

Disclosure of the invention

Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, die verschiedenen, oben beschriebenen Nachteile zu überwinden und es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung vorzusehen zum Schmieden eines hohlen Metallteils und insbesondere einer einstückigen Laufrollenfelge für ein Laufwerkfahrzeug, wobei das Verfahren im Anspruch 1 beschrieben ist. Ferner sieht die Erfindung die folgenden Schritte vor: Plazieren eines heißen Metallrohlings auf einem Tragblock; Schließen einer Form, die zwei komplementäre Halbschalen besitzt, die, wenn sie in eine geschlossene Position zusammengebracht werden, einen Schmiedehohlraum definieren, der ein unteres Ende besitzt, das durch den Tragblock geschlossen ist, ein offenes, oberes Ende besitzt sowie eine Innenform besitzt, die der Außenoberfläche des herzustellendes Teils entspricht; Bewegen eines Rings bzw. Reifens um die zwei Halbschalen herum, um diese miteinander zu verriegeln; Bewegen eines zylindrischen Stempels in den Schmiedehohlraum, um in dem Rohling eine axiale Öffnung zu bilden mit einem Bodenteil oberhalb des unteren Endes des Extrudierhohlraums und um das Material des Rohlings gegen die Innenoberfläche des Extrudierhohlraums zu drücken; Entfernen des zylindrischen Stempels aus dem extrudierten Teil; Entriegeln der zwei Halbschalen; Auseinanderbewegen der zwei Halbschalen; Entfernen des extrudierten Teils, das auf dem Tragblock ruht; und Ausstanzen des Bodenteils des axialen Hohlraums in dem extrudierten Teil.The present invention aims to overcome the various drawbacks described above and it is therefore an object of the present invention to provide a method and an apparatus for forging a hollow metal part and in particular a one-piece track roller rim for a tracked vehicle, the method being described in claim 1. The invention further provides the following steps: placing a hot metal blank on a support block; closing a mold having two complementary half-shells which, when brought together in a closed position, define a forging cavity having a lower end closed by the support block, an open upper end and an internal shape corresponding to the external surface of the part to be manufactured; moving a ring around the two half-shells to lock them together; moving a cylindrical punch into the forging cavity to form an axial opening in the blank with a bottom portion above the lower end of the extrusion cavity and to extrude the material of the blank against the inner surface of the extrusion cavity; removing the cylindrical punch from the extruded part; unlocking the two half-shells; moving the two half-shells apart; removing the extruded part resting on the support block; and punching out the bottom part of the axial cavity in the extruded part.

Bei diesem Verfahren können die Laufrollen und/oder anderen hohlen Teile nun aus einem einzigen Rohling hergestellt werden unter Verwendung einer einzigen Form, wodurch die Herstellungskosten vermindert werden, die Produktionsraten verbessert werden und die Arbeit für das Personal leichter gemacht wird.With this process, the rollers and/or other hollow parts can now be made from a single blank using a single mold, thus reducing manufacturing costs, improving production rates and making work easier for the personnel.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Verfahrens werden die zwei Halbschalen dadurch zusammengebracht und auseinanderbewegt, daß sie in entgegengesetzte Richtungen entlang eines horizontalen geraden Pfads bewegt werden; und der Ring bzw. Reifen, der die zwei Halbschalen im geschlossenen Zustand verriegelt, wird dadurch von dort entfernt, daß er vertikal bewegt wird.In a preferred embodiment of the method, the two half-shells are brought together and moved apart by moving them in opposite directions along a horizontal straight path; and the ring locking the two half-shells in the closed state is removed therefrom by moving it vertically.

Um die Produktionsraten weiter zu erhöhen, kann der Reifen vorteilhafterweise um die zwei Halbschalen herum angeordnet werden, während der Stempel gesenkt wird, und er kann von dort entfernt werden, während der Stempel angehoben wird.To further increase production rates, the tire can advantageously be placed around the two half-shells while the ram is lowered and can be removed from there while the ram is raised.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung gemäß Anspruch 5. Ferner weist die Vorrichtung folgendes auf: einen Tragblock; eine Form mit mindestens zwei komplementären Schalen, die auf jeder Seite des Tragblocks angeordnet sind und in entgegengesetzte Richtungen bewegbar sind aus einer offenen Position, in der sie beabstandet sind, in eine geschlossene Position, in der sie miteinander in Eingriff stehen, wobei die Schalen in ihrer geschlossenen Position einen Hohlraum definieren, der ein Ende besitzt, das durch den Tragblock geschlossen ist, ein offenes, gegenüberliegendes Ende besitzt, und eine Innenform besitzt, die der Außenoberfläche des herzustellenden Teils entspricht; Steuermittel zum Bewegen der zwei Halbschalen in entgegengesetzte Richtungen entlang eines geraden Pfades; einen Rahmen, der zu dem Tragblock hin bewegbar ist aus einer nicht betätigten Position in eine vollständig ausgefahrene Position; einen Reifen, der von dem Rahmen getragen wird und der so geformt ist, daß er die zwei Halbschalen in ihrer geschlossenen Position umgibt, um sie in der geschlossenen Position zu verriegeln, wenn der Rahmen in einer Verriegelungszwischenposition zwischen seinen äußersten bzw. extremen Positionen ist; einen zylindrischen Stempel, der auf dem Rahmen angebracht ist, um in den Schmiedehohlraum zu ragen, wenn der Rahmen zwischen seiner Verriegelungszwischenposition und seiner vollständig ausgefahrenen Position ist; und Mittel zum Bewegen des Rahmens zwischen seinen nicht betätigten und vollständig ausgefahrenen Positionen.The present invention also relates to a device according to claim 5. The device further comprises: a support block; a mold having at least two complementary shells arranged on each side of the support block and movable in opposite directions from an open position in which they are spaced apart to a closed position in which in which they are engaged with each other, the shells in their closed position defining a cavity having one end closed by the support block, an open opposite end, and an internal shape corresponding to the external surface of the part to be manufactured; control means for moving the two half-shells in opposite directions along a straight path; a frame movable towards the support block from a non-actuated position to a fully extended position; a hoop carried by the frame and shaped to surround the two half-shells in their closed position to lock them in the closed position when the frame is in an intermediate locking position between its outermost or extreme positions; a cylindrical punch mounted on the frame to project into the forging cavity when the frame is between its intermediate locking position and its fully extended position; and means for moving the frame between its non-actuated and fully extended positions.

Die oben genannten sowie weitere Merkmale und Ziele der Maschine gemäß der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung deutlich, die als Beispiel mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung geliefert wird.The above and other features and objects of the machine according to the present invention will become clear from the following description, given by way of example with reference to the accompanying drawings.

Short description of the drawings

Fig. 1 ist eine schematische Schnitt- und Ausschnittansicht einer Vorrichtung gemäß der Erfindung, wobei die Bauteile bzw. Komponenten der Vorrichtung in ihrer entsprechenden Position während des ersten Schrittes des Formverfahrens sind;Fig. 1 is a schematic sectional and cut-out view of an apparatus according to the invention, with the components of the apparatus in their respective positions during the first step of the molding process;

Fig. 2 bis 7 zeigen weitere Schritte des Formverfahrens;Fig. 2 to 7 show further steps of the molding process;

Fig. 8 ist eine schematische, vergrößerte Schnittansicht entlang Linie VIII-VIII von Fig. 5; undFig. 8 is a schematic enlarged sectional view along line VIII-VIII of Fig. 5; and

Fig. 9 ist eine schematische vergrößerte Schnittansicht entlang Linie IX-IX von Fig. 5.Fig. 9 is a schematic enlarged sectional view taken along line IX-IX of Fig. 5.

Best mode for carrying out the invention

Mit Bezug nun auf die Zeichnungen ist ein zylindrischer Tragblock 1 gezeigt, der auf einer horizontalen Basisplatte 2 ruht, welche integral mit einem festen Rahmen 3 ausgebildet ist. Eine Form 4 besteht aus zwei komplementären Halbschalen 4a und 4b, die auf jeder Seite des Tragblocks 1 angeordnet sind. Steuermittel 5a, 5b sind vorgesehen, um die Halbschalen 4a, 4b in entgegengesetzte Richtungen aus einer offenen Position (wie in den Fig. 1 und 7 gezeigt), in der sie voneinander entfernt sind, in eine geschlossene Position (wie in den Fig. 2 bis 6 und 8 gezeigt) zu bewegen, in der sie miteinander in Eingriff stehen und den Tragblock 1 umschließen. Ein Rahmen 6 ist vertikal bewegbar oberhalb des Tragblocks aus einer obersten Position (wie in den Fig. 1, 2, 6 und 7 gezeigt ist). Ein starrer Ring oder Reifen 7, der sich unterhalb des Rahmens 6 erstreckt, ist konfiguriert, so daß er die zwei Halbschalen 4a, 4b in ihrer geschlossenen Position eng umgibt, um sie in der geschlossenen Position fest zu verriegeln, wenn der Rahmen 6 in einer Zwischenposition ist, wie es in den Fig. 3 bis 5 gezeigt ist. Ein zylindrischer Stempel 8, der in dem unteren Ende einer Säule 9 vorgesehen ist, ragt vertikal von der unteren Seite des Rahmens 6 vor. Mittel 10 sind vorgesehen zum Bewegen des Rahmens 6 zwischen seinen obersten und untersten Positionen, wobei diese Mittel beispielsweise Hydraulikzylinder sind.Referring now to the drawings, there is shown a cylindrical support block 1 resting on a horizontal base plate 2 which is integral with a fixed frame 3. A mold 4 consists of two complementary half-shells 4a and 4b arranged on each side of the support block 1. Control means 5a, 5b are provided to move the half-shells 4a, 4b in opposite directions from an open position (as shown in Figs. 1 and 7) in which they are spaced apart from each other to a closed position (as shown in Figs. 2 to 6 and 8) in which they engage each other and enclose the support block 1. A frame 6 is vertically movable above the support block from an uppermost position (as shown in Figs. 1, 2, 6 and 7). A rigid ring or hoop 7 extending beneath the frame 6 is configured to closely surround the two half-shells 4a, 4b in their closed position to firmly lock them in the closed position when the frame 6 is in an intermediate position as shown in Figures 3 to 5. A cylindrical ram 8 provided in the lower end of a column 9 projects vertically from the lower side of the frame 6. Means 10 are provided for moving the frame 6 between its uppermost and lowermost positions, these means being, for example, hydraulic cylinders.

Die Halbschalen 4a, 4b sind bewegbar in entgegengesetzte Richtungen zwischen zwei geraden Führungsschienen 11 (wie in den Fig. 8 und 9 gezeigt ist), die mittels Schrauben 12 an dem Rahmen 3 befestigt sind, und zwar auf jeder Seite des Tragblocks 1. Die Halbschalen sind jeweils mit zwei Seitenbügeln 13a, 13b gebildet, die unter die Führungsschienen 11 ragen und die die Halbschalen auf dem Rahmen 3 halten. Die Bügel stehen senkrecht zu den Halbschalen auf dem Rahmen 3. Die Bügel stehen senkrecht zu den Halbschalen, wie dies in Fig. 8 gezeigt ist.The half-shells 4a, 4b are movable in opposite directions between two straight guide rails 11 (as shown in Figs. 8 and 9) which are fastened by means of screws 12 to the frame 3 on each side of the support block 1. The half-shells are each formed with two side brackets 13a, 13b which project below the guide rails 11 and which hold the half-shells on the frame 3. The brackets are perpendicular to the half-shells on the frame 3. The brackets are perpendicular to the half-shells as shown in Fig. 8.

In ihrer geschlossenen Position besitzen die Halbschalen 4a, 4b Außenoberflächen 22a, 22b in der Form eines Kegelstumpfs und definieren Innenoberflächen eines Formund/oder Schmiedehohlraums 14, dessen unteres Ende durch den Tragblock 1 geschlossen ist und dessen oberes Ende mit einer zylindrischen Vorkammer 15 in Verbindung steht, die an ihrem oberen Teil offen ist.In their closed position, the half-shells 4a, 4b have external surfaces 22a, 22b in the shape of a truncated cone and define internal surfaces of a molding and/or forging cavity 14, the lower end of which is closed by the support block 1 and the upper end of which communicates with a cylindrical prechamber 15, which is open at its upper part.

Der Formhohlraum 14 und die Vorkammer 15 erstrecken sich koaxial mit dem Stempel 8, wobei die Innenoberflächen des Formhohlraums 14 ferner eine Form besitzen, die der Außenoberfläche des herzustellenden Teils entspricht.The mold cavity 14 and the prechamber 15 extend coaxially with the punch 8, the inner surfaces of the mold cavity 14 also having a shape that corresponds to the outer surface of the part to be produced.

Die Steuermittel 5a, 5b bestehen aus zwei koaxialen Hubzylindern, deren Zylinder 16a, 16b an dem Rahmen 3 befestigt sind und deren Kolbenstangen 17a, 17b mit den Halbschalen 4a, 4b verbunden sind. Bei Bezug insbesondere auf Fig. 8 ist ersichtlich, daß die Hubzylinder von den Führungsschienen 11 gleich beabstandet sind und sich senkrecht erstrecken, um mit Oberflächen 18a, 18b der Halbschalen in Eingriff zu kommen.The control means 5a, 5b consist of two coaxial lifting cylinders, the cylinders 16a, 16b of which are fixed to the frame 3 and the piston rods 17a, 17b of which are connected to the half-shells 4a, 4b. Referring in particular to Fig. 8, it can be seen that the lifting cylinders are equally spaced from the guide rails 11 and extend vertically to engage surfaces 18a, 18b of the half-shells.

Der Ring oder Reifen 7 ist an dem unteren Ende der vertikalen Stangen 19 befestigt, welche gleitbar auf dem Rahmen 6 angebracht sind. Derartige Stangen, von denen nur eine in den Zeichnungen sichtbar ist, sind gleichmäßig über die Seitenwand eines imaginären Zylinders verteilt, dessen Achse mit der Achse des Reifens zusammenfällt. Die Stangen 19 sind lose an dem Rahmen 6 befestigt, und zwar durch Muttern 20, die auf deren obere Enden geschraubt sind.The ring or hoop 7 is attached to the lower end of the vertical rods 19 which are slidably mounted on the frame 6. Such rods, of which only one is visible in the drawings, are evenly distributed over the side wall of an imaginary cylinder whose axis coincides with the axis of the tire. The rods 19 are loosely attached to the frame 6 by nuts 20 screwed onto their upper ends.

Um ein ordnungsgemäßes Verriegeln der Halbschalen zu gewährleisten, besitzt die Innenoberfläche 21 des Reifens 7 eine Kegelstumpfform, die der Kegelstumpfform entspricht, welche durch die Außenoberflächen 22a, 22b der Halbschalen 4a, 4b vorgesehen ist, wenn die Schalen in ihrer geschlossenen Position sind.In order to ensure proper locking of the half-shells, the inner surface 21 of the tire 7 has a frustoconical shape corresponding to the frustoconical shape provided by the outer surfaces 22a, 22b of the half-shells 4a, 4b when the shells are in their closed position.

Der Stempel 8 ist seinerseits an seinem oberen Ende mit einem zylindrischen vergrößerten Teil 23 ausgebildet, der mit der Seitenoberfläche der Vorkammer 15 zusammenwirkt, wenn die Halbschalen 4a, 4b in ihrer geschlossenen Position sind, um das obere Ende des Formhohlraums 14 zu schließen, wenn der Rahmen 6 in seiner untersten Position ist.The punch 8 is in turn formed at its upper end with a cylindrical enlarged part 23 which cooperates with the side surface of the prechamber 15 when the half-shells 4a, 4b are in their closed position to close the upper end of the mold cavity 14 when the frame 6 is in its lowermost position.

Elastische Glieder 24 sind ferner zwischen dem Rahmen 6 und dem Reifen 7 angeordnet, so daß sie zusammengedrückt werden, wenn der Rahmen zwischen seiner Zwischenverriegelungsposition und seiner untersten Position ist. In dem gezeigten Beispiel werden die elastischen Glieder 24 durch Belleville-Federscheiben oder Tellerfedern gebildet, die in vertikalen Rohren 25, 26 angeordnet sind, die in teleskopartiger Weise zwischen dem Reifen 7 und dem Rahmen 6 angebracht sind. Es sei bemerkt, daß die Teleskoprohre 25, 26, von denen nur ein Satz in den Zeichnungen dargestellt ist, mit gleichem Winkelabstand voneinander sowie von den den Reifen tragenden Stangen 19 angeordnet sind. Obwohl die Schmiedevorrichtung in einer allgemein vertikalen Anordnung gezeigt und beschrieben ist, sei bemerkt, daß andere Orientierungen durchführbar wären.Elastic members 24 are further arranged between the frame 6 and the hoop 7 so that they are compressed when the frame is between its intermediate locking position and its lowermost position. In the example shown, the elastic members 24 are formed by Belleville washers or disc springs arranged in vertical tubes 25, 26 mounted in a telescopic manner between the hoop 7 and the frame 6. It should be noted that the telescopic tubes 25, 26, only one set of which is shown in the drawings, are arranged at equal angular distances from each other and from the hoop supporting rods 19. Although the forging apparatus is shown and described in a generally vertical arrangement, It should be noted that other orientations would be feasible.

Industrial applicability

Der Betrieb der Vorrichtung gemäß der Erfindung wird im weiteren beschrieben unter der Annahme, daß die Halbschalen 4a, 4b anfangs in ihrer offenen Position sind und der Rahmen 6 in seiner obersten Position ist.The operation of the device according to the invention is described below assuming that the half-shells 4a, 4b are initially in their open position and the frame 6 is in its uppermost position.

Zuerst wird ein zylindrischer Stahlrohling 27 auf dem Tragblock 1 plaziert, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist. Der verwendete Rohling ist geringfügig größer an Volumen als das Volumen der herzustellenden Laufrollenfelge. Er ist auf eine Temperatur im Bereich von 1200ºC erhitzt.First, a cylindrical steel blank 27 is placed on the support block 1 as shown in Fig. 1. The blank used is slightly larger in volume than the volume of the roller rim to be manufactured. It is heated to a temperature in the region of 1200ºC.

Die Hubzylinder 5a, 5b werden dann betätigt, um die Halbschalen 4a, 4b in Eingriff miteinander zu bewegen, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Der Rohling 27 erstreckt sich dann in den Formhohlraum 14 und ragt geringfügig in die Vorkammer 15.The lifting cylinders 5a, 5b are then actuated to move the half-shells 4a, 4b into engagement with each other, as shown in Fig. 2. The blank 27 then extends into the mold cavity 14 and protrudes slightly into the prechamber 15.

Als nächstes werden die Steuermittel 10 betätigt, um den Rahmen 6 abzusenken. Während letzterer sich von seiner obersten Position in seine Verriegelungszwischenposition, wie in Fig. 3 gezeigt, bewegt, bewegt sich der Reifen 7 nach unten um die Halbschalen 4a, 4b, bis seine Innenoberfläche 21 in engen Kontakt mit den Außenoberflächen 22a, 22b davon kommt, wobei er die Halbschalen in ihrer Eingriffsposition fest verriegelt. Der Stempel 8 bewegt sich zu dieser Zeit in die Vorkammer 15.Next, the control means 10 are operated to lower the frame 6. As the latter moves from its uppermost position to its intermediate locking position, as shown in Fig. 3, the tire 7 moves downwards around the half-shells 4a, 4b until its inner surface 21 comes into close contact with the outer surfaces 22a, 22b thereof, firmly locking the half-shells in their engaged position. The plunger 8 moves at this time into the prechamber 15.

Während sich der Rahmen 6 aus einer Zwischenposition in seine unterste oder vollständig ausgefahrene Position, wie in Fig. 4 gezeigt, bewegt, werden die Belleville-Federscheiben 24 zusammengedrückt und behalten die Verriegelung der Halbschalen 4a, 4b durch Anlegen von Druck auf den Reifen 7 bei.As the frame 6 moves from an intermediate position to its lowest or fully extended position as shown in Fig. 4, the Belleville spring washers 24 are compressed and maintain the locking of the half shells 4a, 4b by applying pressure to the tire 7.

Der Stempel 8 dringt in den Rohling 27 ein und drückt das Metall nach außen gegen die Innenoberfläche des Formhohlraums 14, wenn sich der Rahmen 6 weiterhin nach unten bewegt. Wenn der Rahmen 6 seine unterste Position, wie in Fig. 4 gezeigt, erreicht, wird der Stempel 8 eine axiale Öffnung 29 mit einem relativ dünnen Bodenteil 30 in dem Rohling 27 geformt haben. Der vergrößerte Teil 23 versperrt das obere Ende des Extrudierhohlraums 14, wenn der Stempel diese Position erreicht. Während der Stempel 8 in den Rohling gedrückt wird, wird das Material des Rohlings neu angeordnet und nimmt die Form der Innenoberfläche des Formhohlraums 14 an, während die axiale Öffnung 29 gebildet wird.The punch 8 penetrates the blank 27 and pushes the metal outward against the inner surface of the die cavity 14 as the frame 6 continues to move downward. When the frame 6 reaches its lowermost position as shown in Fig. 4, the punch 8 will have formed an axial opening 29 with a relatively thin bottom portion 30 in the blank 27. The enlarged portion 23 blocks the upper end of the extrusion cavity 14 when the punch reaches this position. As the punch 8 is pushed into the blank, the material of the blank is rearranged and takes the shape of the inner surface of the die cavity 14 as the axial opening 29 is formed.

Die Mittel 10 werden nun umgekehrt betätigt, um den Rahmen 6 zu heben. Während letzterer sich von seiner vollständig ausgefahrenen Position wegbewegt, bewegt sich der Stempel 8 aus dem Hohlraum 29 des geschmiedeten Teils 31, das aus dem Rohling 27 hergestellt wurde. Er bewegt sich zu der Position, die in Fig. 5 dargestellt ist, ohne daß der Reifen 7 nach oben getrieben bzw. bewegt wird. Es sei hier bemerkt, daß die Aufwärtsbewegung des Stempels 8 aus dem Hohlraum 29 durch die Belleville-Federscheiben 24 unterstützt wird.The means 10 are now operated in reverse to raise the frame 6. As the latter moves away from its fully extended position, the punch 8 moves out of the cavity 29 of the forged part 31 made from the blank 27. It moves to the position shown in Fig. 5 without the hoop 7 being driven upwards. It should be noted here that the upward movement of the punch 8 out of the cavity 29 is assisted by the Belleville washers 24.

Dann, während sich der Rahmen 6 aus der in Fig. 5 gezeigten Position weiter bewegt in die in Fig. 6 gezeigte Position, nimmt er den Reifen 7 mit sich und entriegelt dadurch die Halbschalen 4a, 4b.Then, as the frame 6 moves from the position shown in Fig. 5 to the position shown in Fig. 6, it takes the tire 7 with it and thereby unlocks the half-shells 4a, 4b.

Danach werden die Hubzylinder 5a, 5b betätigt, um die Halbschalen 4a, 4b in ihre offene Position, wie in Fig. 7 gezeigt, zu bringen und um dadurch das Entfernen des extrudierten Teils 31 aus dem Extrudierhohlraum 14 zu gestatten.Thereafter, the lifting cylinders 5a, 5b are actuated to move the half shells 4a, 4b into their open position, as shown in Fig. 7 shown, and thereby to allow the removal of the extruded part 31 from the extrusion cavity 14.

Der extrudierte Teil 31 wird schließlich zu einer Stanzstation überbracht, um den Bodenteil 30 des Hohlraums 29 auf bekannte Weise auszuschneiden.The extruded part 31 is finally transferred to a punching station to cut out the bottom part 30 of the cavity 29 in a known manner.

Dann braucht die Laufrolle nur noch einem herkömmlichen Endbearbeitungsvorgang unterzogen werden.The roller then only needs to be subjected to a conventional finishing process.

Der oben beschriebene Herstellungskreislauf oder -zyklus wird natürlich wiederholt werden, um weitere Laufrollen herzustellen.The manufacturing cycle or circuit described above will of course be repeated to produce more rollers.

Aus dem Vorhergehenden ist ganz klar, daß mit dem Verfahren und der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung einstückige Laufrollenfelgen leichter und schneller bei niedrigeren Kosten hergestellt werden können als mit dem Verfahren und Maschinen des Standes der Technik.From the foregoing it is quite clear that with the method and apparatus according to the present invention, one-piece roller rims can be manufactured more easily and quickly at a lower cost than with the prior art method and machines.

Obwohl die Vorrichtung so beschrieben wurde, daß sie Laufrollen für Laufwerkfahrzeuge herstellt, kann sie ohne jegliche Beschränkungen zum Herstellen anderer hohler Metallteile verwendet werden.Although the apparatus has been described to produce track rollers for tracked vehicles, it can be used to produce other hollow metal parts without any limitations.

Claims

1. A method for forging a one-piece track roller rim from a material blank, the method comprising the following steps:

Placing the blank (27) against a support block (1); closing a mold (4) having at least two complementary shells (4a, 4b) which, when closed, define a cavity (14) and a cylindrical prechamber (15) extending into the cavity, the cavity having an end closed by the support block (1), an opposite, open end on the side of the prechamber, and an inner surface having a shape corresponding to the outer surface of the caster rim to be molded in the cavity;

Locking the shells (4a, 4b) in their closed position;

moving a cylindrical punch (8) into the cavity (14) to form an axial opening (29) in the blank (27) and forcibly press the material against an inner surface of the cavity and form the roller rim, the punch (8) having a cylindrical enlarged portion (23) at one end which cooperates with the side surface of the prechamber (15) to close the open end of the extrusion cavity (14) when a frame (6) supporting the punch (8) is in its lowest position;

Removing the cylindrical punch (8) from the axial opening (29);

Unlocking the shells (4a, 4b);

moving the shells (4a, 4b) apart; and removing the molded roller rim (31).

2. Method according to claim 1, wherein the closing and opening of the shells (4a, 4b) is carried out by moving them in opposite directions along a straight path.

3. A method according to claim 1, wherein the ring or hoop (7) locking the shells (4a, 4b) in the closed state is moved in a straight path into and out of surrounding engagement with the shells.

4. Method according to claim 1 or 3, wherein the ring or hoop (7) surrounds the two half-shells (4a, 4b) and locks them in their closed position while the punch (8) is moved into the cavity, and wherein the ring or hoop (7) is removed while the punch is moved out of the cavity.

5. Apparatus for forming a one-piece, hollow part from a blank material, the apparatus comprising:

a support block (1);

a mold (4) having at least two complementary shells (4a, 4b) adjacent to the support block (1) which are movable between an open position in which they are spaced apart from one another and a closed position in which they are engaged with one another, the shells in their closed position defining a cavity (14) having an end closed by the support block (1), an opposite, open end and an inner surface with a shape corresponding to the outer surface of the part to be molded;

Control means (5a, 5b) for moving the trays (4a, 4b) between the positions along a straight path; a frame (6) mounted for movement relative to the support block (1) and in a direction generally perpendicular to the path from a non-actuated position to a moving position;

a rigid ring (7) carried on the frame (6) and designed to surround the shells (4a, 4b) in their closed position and to lock them in the closed position when the frame (6) is in a locking position intermediate its non-actuated and its moved position; a cylindrical plunger (8) mounted on the frame (6) for progressively projecting into the cavity (14) as the frame (6) moves from its intermediate locking position to its moved position;

means (10) for moving the frame (6) between its said positions; and wherein the cavity (14) is extended by a cylindrical pre-chamber (15) defined by the shells in the closed state, the plunger (8) being formed at one end with a cylindrical enlarged part (23) which cooperates with the side surface of the pre-chamber (15) to close the open end of the cavity (14) when the frame (6) is in its lowest position.

6. Device according to claim 5, wherein the shells (4a, 4b) are slidably mounted in parallel guide rails (11).

7. Device according to claim 5, wherein the control means (5a, 5b) of the shells (4a, 4b) consist of two coaxial lifting cylinders.

8. Device according to claim 5, wherein the outer surfaces (22a, 22b) of the shells (4a, 4b) and the inner surface (21) of the ring (7) are frustoconical and have the same dimensions when the shells are in their closed positions.

9. Device according to claim 5, wherein the ring (7) is fixed to the end of vertical rods (19) which are slidably mounted on the frame (6).

10. Device according to claim 5, wherein elastic members (24) are interposed between the frame (6) and the ring (7) to be compressed when the frame (6) is between its intermediate locking position and its fully extended position.

11. Device according to claim 10, wherein the elastic members (24) are arranged in vertical tubes (25, 26) which are mounted in a telescopic manner between the ring (7) and the frame (6).

12. Device according to claim 5, wherein the shells (4a, 4b) are two complementary half-shells.